[發明專利]用于機械腿的基于模型的神經機械控制器

無效

• 申請號: 201080015208.0
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN102378669A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: H·M·赫爾;H·蓋耶;M·F·艾倫貝格
• 申請（專利權）人: 麻省理工學院
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

1.一種用于包括至少一個關節的機械肢體的基于模型的神經機械控制器，該控制器包括：

有限狀態機，該有限狀態機被配置成接收涉及機械肢體狀態的反饋數據以及利用接收到的反饋數據確定機械肢體狀態；

肌肉模型處理器，該肌肉模型處理器被配置成接收來自有限狀態機的狀態信息和來自至少一個數據庫的肌肉幾何結構和反射體系結構信息，并利用神經肌肉模型確定發送至機械肢體的至少一個期望的關節力矩或剛度指令；以及

關節指令處理器，該關節指令處理器被配置成操控機械肢體關節處的肌肉模型處理器確定的仿生力矩和剛度。

2.如權利要求1所述的控制器，其特征在于，反饋數據通過安裝在機械肢體的每個關節處的至少一個傳感器提供。

3.如權利要求1所述的控制器，其特征在于，機械肢體是腿，有限狀態機同步于腿步態周期。

4.如權利要求3所述的控制器，其特征在于，腿包括動力踝-足假體。

5.如權利要求3所述的控制器，其特征在于，腿包括膝關節。

6.如權利要求4所述的控制器，其特征在于，腿還包括膝關節。

7.如權利要求6所述的控制器，其特征在于，腿還包括髖關節。

8.如權利要求2所述的控制器，其特征在于，至少一個傳感器是角度關節位移和速度傳感器、力矩傳感器或慣性測量單元。

9.一種控制包括至少一個關節的機械肢體的方法，該方法包括以下步驟：

在有限狀態機處接收涉及機械肢體狀態的反饋數據；

利用有限狀態機和接收到的反饋數據確定機械肢體狀態；

利用神經肌肉模型、肌肉幾何結構和反射結構體系信息以及來自有限狀態機的狀態信息確定發送至機械肢體的至少一個期望的關節力矩或剛度指令；以及

操控機械肢體關節處的肌肉模型處理器確定的仿生力矩和剛度。